H+D2O→HD+OD反应的微分截面:一种全维态-态量子动力学计算

用含时波包方法计算得到H+D₂O→HD+OD反应的第一个初始基态,第一对称（100）和反对称（001）伸缩振动激发态的全维态-态微分截面.计算的三个初始态的微分截面在低碰撞能量下都是很强的后向散射.随着碰撞能量的增加,微分截面越来越宽,伴随着峰的位置逐渐向小角度移动,与标题反应是一个通过抽取机理的直接反应相一致.发现（100）和（001）态不只有几乎完全相同的积分截面,还有基本相同的微分截面-在相同的总能量下和基态反应也接近.反应产生的OD只有很小一部分在v=1态上,其分布几率和基态与振动激发态的相对几率相似,从而证实了Zare等人的实验结果和局域模式图像.另外让人意想不到的是,在相同的总能量下,伸缩激发抑制了产物HD的转动激发.     

一种精确求解三原子反应散射的传播子

The exact short time propagator, in a form similar to the Crank-Nicholson method but in the spirit of spectrally transformed Hamiltonian, was proposed to solve the triatomic reactive time-dependent schrödinger equation. This new propagator is exact and unconditionally convergent for calculating reactive scattering processes with large time step sizes. In order to improve the computational efficiency, the spectral difference method was applied. This resulted the Hamiltonian with elements confined in a narrow diagonal band. In contrast to our previous theoretical work, the discrete variable representation was applied and resulted in full Hamiltonian matrix. As examples, the collision energy-dependent probability of the triatomic H+H₂ and O+O₂ reaction are calculated. The numerical results demonstrate that this new propagator is numerically accurate and capable of propagating the wave packet with large time steps. However, the efficiency and accuracy of this new propagator strongly depend on the mathematical method for solving the involved linear equations and the choice of preconditioner.     

用神经网络方法拟合的反应体系H+CH4→H2+CH3的一个全域势能 (cited:12)

利用神经网络方法,基于47783个高精度从头算能量点构建了反应体系H+CH₄→H₂+CH₃的一个全域势能面．通过大量的准经典轨线以及量子散射计算测试了势能面的收敛性质．这个势能面对于拟合过程以及从头算点的数目都已经完全收敛,拟合误差很小且比Shepard插值的势能面计算速度更快,代表了此标志性多原子反应体系最好的势能面．     

分级构建势能面中低级别势能面精度

通过构建一系列H3体系的UHF(UCCSD(T)、DFT-B3LYP、UMP2)/vtz和UCCSD(T)/avqz级别的势能面,研究了分级构建方案中低级别势能面对最终势能面精度的影响. 基于这些势能面计算得到的H+H₂反应的总反应几率表明,UCCSD(T)/avqz势能面的精度与著名的BKMP2势能面非常接近,得到的势垒略微偏高. 作为对比,尽管低级别理论(UHF、UMP2、DFT-B3LYP)加上vtz基组在复杂体系中得到了广泛地应用,但是它们对这个最简单的反应只能提供一个定性的描述. 另一方面,尽管这些理论不能准确描述这个反应,但是可以应用它们来得到分级构建中的低级别势能面,从而建立精度级别为UCCSD(T)/avqz的势能面,使得所需要的UCCSD(T)/avqz能量的数目大大减少.